淀粉系高吸水性树脂是以天然高分子淀粉为基本骨架，在其上接枝共聚上具有亲水基团的单体(丙烯酸、丙烯酰胺等)，形成的具有较高吸水保水性能的功能高分子材料。其原料来源广泛、价格低廉，且使用后可降解，广泛应用于农林及卫生等领域。近年来，由于环境的不断恶化及人类环保意识的不断加强，社会对各类产品的要求也在不断的上升，主要体现在绿色、环保及可降性上。为了顺应时代的需求，研究者从原料出发，努力开发高淀粉基生物质吸水材料，由于淀粉分子上含有生物赖以生存的养料，在实际应用中，特别是在作为农林保水剂在潮湿的环境中，极易受环境中各类微生物的侵蚀而提前降解，严重影响其使用寿命，造成极大的经济损失。　　 抗菌剂是对环境中的微生物的生长具有抑制或杀死功能的一类物质，为了提高高淀粉含量吸水树脂的使用效率，本研究在对吸水树脂进行聚乙二醇改性的基础上采取物理共混的方法，在制备过程中添加少量具有抗菌性能的物质，辣椒碱和壳聚糖，并对其抗菌性能进行研究。　　 本研究首先以木薯淀粉、丙烯酸和少量的丙烯酰胺为主要原料，通过水溶液聚合法制备出高淀粉含量吸水树脂。对影响凝胶性能的重要因素进行单因素设计优化，包括两种单体的比例、引发剂用量、丙烯酸的中和度及交联剂的用量，得出最佳工艺条件：淀粉10g、水30mL、丙烯酸9g、丙烯酰胺1g、引发剂硝酸铈铵溶液1.8mL、过硫酸胺2.1 mL、交联剂3mL，55℃反应3～4h，制备出的高淀粉含量水凝胶在常温下可吸去离子水184倍，在35℃下可吸去离子水238倍，吸0.9％的NaCl溶液22倍。　　 通过以上单因素讨论，以最佳条件为基础，对凝胶进行四种不同分子量聚乙二醇(PEG400、1000、2000、6000)改性研究，并通过单因素实验设计，考察凝胶的各项性能。PEG作为成孔剂，主要影响水凝胶的溶胀性能，特别是凝胶的响应速度，且PEG对凝胶响应速率的影响不随分子量的增加而增加，也不随添加量的增加而增加，只有当分子量大小与添加量合适时，凝胶的性能得到最大限度的改善。本研究在考察改性凝胶在不同温度下的溶胀性能的基础上，对凝胶在高温40℃的保水性能及凝胶强度也进行了一定的研究，综合以上研究得出如下结论：当PEG2000的加入量为0.5g时，凝胶的综合性能最好，可吸去离子水241倍，此时凝胶强度可达43g/c㎡。　　 通过对溶胀后凝胶的动态热机械性能进行分析，探索其在低温和高温状态下的状态变化，得出凝胶从-50℃～0℃模量逐渐缓慢下降，状态保持冰冻，在0℃附近模量急速下降，由玻璃态恢复到高弹态，0℃以后性能稳定，由于高温下凝胶网络中水分的蒸发，tanδ曲线中66.77℃时出现的最高峰，说明凝胶此时水分急速挥发，向干胶状态转变。　　 研究添加少量抗菌剂(辣椒碱和壳聚糖)的凝胶的吸水性能和抗菌性能，得出如下结论：添加适量的辣椒碱与壳聚糖不仅可以提高凝胶的吸水倍率，且制备出的水凝胶对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌都具有较强的抗菌性能，对黑曲霉的抗菌性能都比较微弱。同时，辣椒碱比壳聚糖对大肠杆菌的抑制能力强，壳聚糖比辣椒碱对枯草芽孢杆菌的抑制作用强，干凝胶比溶胀后的水凝胶对黑曲霉的抵抗能力强。　　 通过对普通凝胶和抗菌性凝胶在保存和使用过程中自身抗菌实验现象分析，得出抗菌性水凝胶比普通凝胶具有更强的抵抗环境中微生物侵蚀的作用。　　 通过以上几个阶段的实验，本研究顺利制备出具有抗菌性能的水凝胶，并结合微生物学相关知识，选择环境中比较具有代表性的细菌(大肠杆菌和枯草芽孢杆菌)和真菌黑曲霉93288，在符合其生理生化特性的条件下，采用不同的方法考察水凝胶的抗菌性能，证明抗菌抗菌性水凝胶可以在不降低凝胶溶胀性能的同时，对环境中的微生物具有一定的抑制作用，特别是对细菌的生长具有较强的抑制能力，结合普通凝胶与抗菌性凝胶自身抗菌性能研究，得出抗菌性凝胶的使用寿命的确得到了很大程度的提高。